机械原理_3运动分析.ppt

第三章平面机构的运动分析 用速度瞬心作机构的速度分析 用矢量方程图解法作机构的速度分析及加速度分析 3 1速度瞬心及其在平面机构速度分析中的应用 一 速度瞬心的概念 速度瞬心 两构件作相对运动时 其相对速度为零时的重合点称为速度瞬心 简称瞬心 Pij 因此 两构件在任一瞬时的相对运动都可看成绕瞬心的相对运动 二 机构的瞬心数目 每两个相对运动的构件都有一个瞬心 故若有N个构件的机构 其瞬心总数为 也就是两构件在该瞬时具有相同绝对速度的重合点 三 瞬心位置的确定 1 根据瞬心的定义 作两重合点相对速度的垂线 其交点就是构件i j的瞬心Pij 2 两构件直接用运动副连接 P12 p12 1 若两构件1 2以转动副相联接 则瞬心P12位于转动副的中心 2 若两构件1 2以移动副相联接 则瞬心P12位于垂直于导路线方向的无穷远处 3 若两构件1 2以高副相联接 在接触点M处作纯滚动 则接触点M就是它们的瞬心 在接触点M处有相对滑动 则瞬心位于过接触点M的公法线上 3 两构件间没有用运动副直接联接 则可用三心定理来确定其瞬心位置 P12 P13 三心定理 作平面运动的三个构件共有三个瞬心 这三个瞬心必在一条直线上 P12 例 如图所示铰链四杆机构 若已知各杆长以及图示瞬时位置点B的速度VB 求点C的速度VC和构件2的角速度 2及构件1 3的角速比 1 3 P12 P23 P34 P14 讨论 1确定瞬心位置方法 先直接后间接 国内版 排列组合与瞬心下标增补 海外版 瞬心多边形法 2做题出错频度较高方面 含有移动副机构瞬心的确定 借用瞬心法求机构的加速度 3 2用矢量方程图解法作机构的速度及加速度分析 一 相对运动图解法基本原理刚体平面运动 同一构件 点的复合运动 构成移动副两构件间的重合点 二 实例分析 A B C D G E F 6 1 2 3 4 5 C B CB CD AB CB 1lAB nc tc B nCB tCBC D CDB AC B BC 23lCD 21lAB 22lBC 1同一构件两点间的 和 关系 构件2 已知 B和 B 求 c和 c 速度图作图步骤 1 任取速度极点p p 2 选定 使 B pb b 3 过b点作BC的垂线 与过p点作CD的垂线 交于C点 c 4 c pc 2 3 加速度图作图步骤 1 任取加速度极点p P 2 选定 使 nB p b B指向A b 3 过b 点作b c 使 nCB b c C指向B C 4 过c 点作BC的垂线 5 过p 点作p c 使 nCD p c C指向D c 6 过c 作CD垂线交于C C C B CB CD AB CB 1lAB nc tc B nCB tCBC D CDB AC B BC 23lCD 21lAB 22lBC p b g P b C c c g 2同一构件三点间的 和 关系 c 方法1 分别以B和C为基点求 G G G C GC B GB G nC tC nGC tGC nB tB nGB tGB 方法2 速度影象 加速度影象法 字符顺序一致 A C5 C4 C5C4 CF CD EF 3lCD nC5 tC5 nC4 tC4 KC5C4 rC5C4C F CFC D CD EF EF 25lCF 23lCD 3lCD2 4VC5C4 3两构件重合点间的 和 关系 重合点 C E 取C点C4 C5 p c5 c4 c3 c2 b g c2 c3 c4 P a d f b n2 n3 k n5 c5 难点 哥氏加速度大小和方向 e5 C5 C4 C5C4 CF CD EF 3lCD nC5 tC5 nC4 tC4 KC5C4 rC5C4C F CFC D CD EF EF 25lCF 23lCD 3lCD2 4VC5C4 讨论 1 和 的方向 与速度 加速度极点无关 勿漏标 2 同一构件才允许用速